电力系统继电保护——2.1_单侧电源相间短路的电流保护

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1、电力系统继电保护原理主讲教师：范春菊2.电网的电流保护和方向性电流保护2.电网的电流保护和方向性电流保护2.1单侧电源网络相间短路的电流保护2.2电网相间短路的方向性电流保护2.3中性点直接接地电网中接地短路的零序电流及方向保护2.4中性点非直接接地电网中单相接地短路的零序电压、电流及方向保护什么是电流保护电流保护主要是反应故障时电流量的不正常状态（增大）而动作的针对相间故障2.1单侧电源网络相间短路电流保护2.2电网相间短路的方向性电流保护针对接地故障2.3中性点直接接地电网接地短路的电流保护2.4中性点非直接接地电网单相接地的电流保护2.1单侧电源网络

2、相间短路的电流保护2.1.1电流继电器2.1.2电流速断保护2.1.3限时电流速断保护2.1.4定时限过电流保护2.1.5阶段式电流保护2.1.7电流保护的接线方式2.1.8三段式电流保护的接线图2.1.1电流继电器电流继电器的工作原理继电器动作条件：使继电器返回的最大电流值，称为返回电流使继电器刚刚能够动作的最小电流值，称为继电器的启动电流继电特性和返回系数继电特性要点：1)永远处于动作或返回状态，无中间状态2)动作电流不等于返回电流，防止触点抖动返回系数：2.1.2电流速断保护（电流Ⅰ段保护）电流速断保护的定义—仅仅反映于电流的增大而动作的保护。单侧

3、电源网络的特点电流的流向固定，由电源流向负荷在35kV以下的配网当中非常普遍，特别是10kV网络，基本上是辐射状供电的随着对供电可靠性要求的提高，网络单侧电源供电的方式将越来越少在负荷转移时，可能存在短时的双电源或多电源供电一般还存在分支短路电流特征分析补充概念最大运行方式最小运行方式区内故障区外故障保护范围内保护范围外大方式和小方式当负荷较大时，由三个电源一起供电，则属于大方式大方式和小方式是相对而言的当发生短路时，大方式下短路电流大，而小方式下短路电流小电流速断保护的目的和原理目的：反应本线路的相间短路故障考虑各种误差的影响，仅靠短路电流幅值无法分辨k

4、1和k2两处短路以保护2为例，当本线路末端k1点短路时，希望速断保护2能够瞬时动作切除故障，而当相邻线路B-C的始端k2点短路时，按照选择性要求，速断保护2就不应该动作，因为该处的故障应由速断保护1动作切除。然而，保护2是无法从短路电流的数值区分d1点和d2点短路的。整定原则——保证选择性为短路电流为继电保护的整定值是指本线路末端发生短路时可能出现的最大短路电流，即在最大运行方式下发生三相短路时的短路电流为可靠系数，一般取1.2~1.3动作判据：又称为按躲开下一条线路出口处短路的条件整定引入可靠系数——确保不误动实际短路电流大于理论计算值对瞬时动作保护还应

5、考虑非周期分量使总电流增大的影响电流继电器的实际起动电流可能小于整定值考虑最不利的情况，留有必要的裕度整定原则——保护的二次侧整定值为继电保护的一次侧整定值保护安装处电流互感器的变比为电流保护的接线系数，与电流保护的接线方式有关计算出保护的一次动作电流后，还需要求出继电器的二次动作电流仪用互感器的讨论-作用实现一次与二次系统的电的隔离，不影响一次系统的正常工作；将变电所或者电厂的高电压和大电流按比例降低；便于改变保护的整定值；实现信号的综合-变成相应的电压量以进行比较。电流互感器-等值电路主要作用是将一次系统高电压电路上的大电流，准确地变换为二次低电压电路

6、上的小电流（额定值为5A或1A）；同时，它还具有高、低电压电路的隔离作用，以保障二次设备和工作人员的安全。电流互感器-向量图电流互感器的两个基本误差：一是变比误差另一个是角度误差电流互感器-误差分析（幅值）（1）变比误差定义<10%由于误差一般很小，所以变比误差可近似写成当，即二次侧为纯阻性负荷时，变比误差最小；当，即二次侧为纯感性负荷时，变比误差最大。电流互感器-10%的误差曲线电流互感器-误差分析（角度）（2）角度误差由于角度误差很小，所以可近似表示为当，即二次侧为纯阻性负荷时，变比误差最大；当，即二次侧为纯感性负荷时，变比误差最小。一般来说，角度误差

7、小于电压互感器将电力系统的高压电在二次侧准确地变换为继电保护及仪表所允许电压，使继电器和仪表既能在低电压情况下工作，又能准确地反应电力系统中高电压设备的运行情况；同时它还具有高、低电压电路的隔离作用，以保障二次设备和工作人员的安全。幅值误差和角度误差都非常小，一般来说，幅值误差小于1%电流速断保护的保护范围（灵敏性）保护范围的校验电流速断保护的目的是反应本线路的相间短路故障，因此应按照如下标准校验灵敏度：在系统最小运行方式下发生相间短路时，电流速断保护的保护范围应不小于15~20%讨论—保护范围受哪些因素影响系统的运行方式故障类型—三相短路和两相相间短路最

8、大运行方式下的保护范围的求取最小运行方式下的保护范围的求取电流速断